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除了堑壕战，新式武器的出现大幅度改变了战争的性质。在一战期间，毒气、手榴弹、喷火器、坦克、军用飞机和潜水艇都开始出现在对阵双方的军械库中。一场全新规模的战争需要前所未有的大后方动员来支持。
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欧洲现代史：从文艺复兴到现在（第三版） [:1706484983]
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堑壕战
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挖战壕用的铁锹和成排的带刺铁丝网变得比来复枪、刺刀等进攻武器更为重要。双方战士在法国共挖了大约6250英里的战壕。前线的战壕大约深6—8英尺，间隔约50码至1英里。它们由通讯壕沟连通，战壕尾端还连着数百码长的支援壕沟。小型“堡垒”（strong point）使战线即使部分沦陷仍能维持整体性。沙袋和成排的铁丝网保护壕沟免遭攻击破坏。在前线僵持不动的地方，时间一个月又一个月地过去，壕沟工事变得更加完善，可供应电力，并带来最低限度的舒适。不打仗的时候，士兵得忍耐无聊。法国戏剧明星萨拉·伯恩哈特在几次坠跌致使腿部受伤之后，做了单腿的截肢手术，她被担架抬至前线，为士兵们朗诵诗歌。有些士兵用大量阅读来打发时间，英国诗人西格弗里德·沙逊（Siegfried Sassoon）回忆时半开玩笑地说：“我不想死，无论如何不想在看完《还乡》(14)前死。”他们待在沟底，堑壕起到保护作用，挡住了一些枪火，但挡不住直接的炮击。为了防止被敌方狙击手射杀，唯一安全的办法就是利用潜望镜，从沟底伸出战壕，探查敌方阵地。
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前线的战士生活在弹幕的轰鸣和炮弹坠落的啸叫声中。壕沟里满是不流动的水，虱子和大老鼠是战士们自始至终的同伴。许多人还在前线附近的妓院染上了性病。一个英国士兵描写了1916年1月的壕沟夜晚：
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灯熄灭了。现在老鼠和虱子成了房主。你可以听见老鼠咬东西、奔跑、蹦跳、在厚板间蹿动、在壕沟的波纹金属板后发出尖叫的声音。嘈杂的活动整夜不停。说不定什么时候就有一只跳到我的鼻子上了。还有开始吃我的跳蚤和虱子。晚上不可能睡着。到了半夜我开始瞌睡，突然，巨大的声响让我跳了起来。炮火声，枪鸣声，机枪扫射声。德国佬肯定是在进攻……地动山摇。我们这边的炮火也持续在响……我打了个盹，这样我就能在6点起床。老鼠和虱子也起床了；意识清晰起来，面对生活也就是面对悲惨。
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寒冷和强风折磨着军队，特别是在冬天。“要想喝点东西，”一个士兵在家书中写道，“必须得捣碎冰块。肉冻结成块，土豆也结冰了，甚至连手榴弹都在盒子里冻在一起。”德军过于自信地以为胜利唾手可得，所以没有准备长筒靴和足够的衣物。德军珍视英国士兵的羊皮外套，一有机会就从敌军尸体上剥夺衣物。战役过后，到处都是伤员和垂死者的哀号；真空地带(15)传来的德国人、法国人和英国人的呻吟渐渐微弱，有时候会持续好几天。
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到处都弥漫着死亡的气息，让人麻木不仁。一位原是小提琴手的奥地利士兵写道：“你的心中生出一种残暴，除了战斗的职责，你对世界上的任何事情都是绝对的冷漠。你吃着坚硬的面包皮，战壕中你的身边有个被打死的人。你平静地看他一眼，继续吃着面包。为什么不呢？在这里没事可做。到了最后你和谈论一顿午餐的约定一样不甚激动地谈论自己的死亡。”几十万士兵的精神被身边的战斗摧毁，患上弹震症。
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在西线战场，双方都抱着可能突破僵局的希望，每次先是对敌军阵地密集炮轰，然后发动大规模进攻。持续数小时到几天不等的狂轰滥炸清楚地表明了下一波进攻的目标，这使得敌方能够调来足够的后备军以防止被突破。双方都采用“徐进弹幕射击”，在攻击部队的前方进行，以削弱敌军的抵抗。阵地被炸得支离破碎，留下的巨大弹坑成了进攻部队意料不到的障碍。随后，进攻部队会遭遇堑壕战中杀伤力最强的武器——重机枪，这是一种防御型武器，可以如同割草般将进攻的士兵成排放倒，他们带着的来复枪、刺刀或者手枪通常连使用的机会都没有。
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保罗·纳什的《我们正在创造新世界》，油画反映了佛兰德伊普尔周围千疮百孔的前线场景。
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第一波轰击之后，成堆的尸体就填满了弹坑。如果进攻的联军成功地抵达并占领第一道壕沟，他们就会遭遇增援部队和更加牢固的第二道防线。防线可能变得弯曲，但是很快就会恢复原状，对抗进攻部队。1915年霞飞在香槟发动的第二次攻击正是如此。进攻的法军闯进德军的第二道防线，死伤惨重，接着便又要面对猛烈的还击。仅仅是几英里阵地的对抗，让德军和法军分别死伤7.5万和14.5万人。霞飞仍下令再次发动进攻，结果也是一样。
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士兵们还要经历前所未有的可怕的危险。进攻英军伊普尔附近据点的德军使用了恐怖的新式武器——芥子气，它随风飘送，使英国士兵的肺部腐烂。一个英国医疗队员写道：“我永远不会忘记首次毒气攻击后我所看见的伊普尔附近的惨相。马路边躺满了人……奄奄一息，气喘吁吁，嘴里流着黄色的黏液，面部发蓝，神色痛苦。这是致命的，但是我们不能为他们做什么。”防毒面具可提供的保护有限——“这个代表战争的真实面容的猪鼻。”一个战士这样说。
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（左图）戴着防毒面具的法国士兵准备出击；（右图）战地医院中，受德军毒气袭击的士兵排着队。
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欧洲现代史：从文艺复兴到现在（第三版） [:1706484984]
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空战和海战
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飞机成了战争武器。在开战后的第一个月，飞机还只是用来在晴天侦察。1915年，随着科技发展，飞行员开始对敌军堑壕进行拍摄。有些飞行员还带着一笼信鸽，这样如果遇到不得不在水上迫降的情况，就可以通过飞鸽传书将草草写下的自己所在的大约位置报告总部。飞行员最初使用手枪、投掷手榴弹甚至是砖块攻击敌军飞机或者地面部队，后来对阵双方都发现可以将机枪安装在飞机螺旋桨叶片之间射击。
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到了1916年底，英勇的“王牌飞行员”在空中互相追逐，底下战壕内的士兵为之助威，这样的王牌飞行员有德国的红色男爵曼弗雷德·冯·里希特霍芬，1917年起还有美国飞行员埃迪·里肯巴克。1918年4月里希特霍芬在英军阵线后被击落，他的敌人以完整的军葬礼为他厚葬。虽然这种空战（dogfight）有一点浪漫色彩，但飞机很快成为平民百姓的梦魇。随着第一批军用机速度和载重能力增加，巴黎和伦敦在大战期间数度遭受轰炸，德国莱茵兰的城市在战争后期被投下了众多炸弹。到战争结束为止，德国共生产了4.7万多架飞机，法国为5.1万多架，英国为5.5万多架。
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欧洲大国进行着史无前例的陆战，并且把战斗搬到了空中，海面却还保持着相对的平静。英国海军仍掌握着支配权，声名显赫且为人所畏惧的德国无畏舰也仍旧停驻港口。英国海军最初获得的一系列遭遇战的胜利发生在像印度洋和靠近阿根廷的智利海域的福克兰群岛这样遥远的地方。战争初期在地中海受困的德国战舰躲到了君士坦丁堡，后来被土耳其人接管。等到土耳其在1914年11月加入同盟国（德国和奥匈帝国）一方后，德国海军收回之前被土耳其人接管的战舰。土耳其又要对抗宿敌俄国。以的里雅斯特为基地的奥匈帝国的海军规模小，影响仅限于地中海。静候大战发生的英国海军部已经拥有德国的密码本，这是俄国水兵在波罗的海得到的。英国大舰队确定德国舰队会从威廉港出发，于是伺机而动。1915年1月24日，在多格滩，皇家海军击沉了一艘德国战列舰。英国封锁了德国的主要港口，使得德皇引以为傲的舰队无用武之地。
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德国战斗机和英国战斗机在堑壕上空厮杀。
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19世纪80年代末期，几个国家已经进行了水下战争的试验。到了世纪之交，美国海军将第一艘潜艇投入军事使用。虽然一战期间所有参战国都拥有潜水艇，但德国的潜水艇产生了最强的效果。德国海军认为，其潜艇舰队使战争又多了一个可怕的领域，它可以击沉英国战舰，并阻止来自美国的供给抵达不列颠群岛，从而迫使英国退出战争。1914年9月，一艘德国潜艇（“U型潜艇”）在比利时海岸附近击沉了三艘英国大型装甲巡洋舰。U型潜艇长188英尺，航程2400英里，神出鬼没，可以出入港口而不被探测。尽管如此，前往英国运送物资的轮船依然在海上活动。
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